ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

ICS 29.040 Květen 2013

idt IEC 62697-1:2012

Test methods for quantitative determination of corrosive sulfur compounds in unused and used insulating liquids –
Part 1: Test method for quantitative determination of dibenzyldisulfide (DBDS)

Méthodes d’essai pour la détermination quantitative des composés de soufre corrosif dans les liquides isolants usagés
et neufs –
Partie 1: Méthode d’essai pour la détermination quantitative du disulfure de dibenzyle (DBDS)

Prüfverfahren zur quantitativen Bestimmung von Verbindungen korrosiven Schwefels in neuen und gebrauchten Isolierflüssigkeiten –
Teil 1: Prüfverfahren zur quantitativen Bestimmung von Dibenzyldisulfid (DBDS)

Tato norma je českou verzí evropské normy EN 62697-1:2012. Překlad byl zajištěn Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Má stejný status jako oficiální verze.

This standard is the Czech version of the European Standard EN 62697-1:2012. It was translated by the Czech Office for Standards, Metrology and Testing. It has the same status as the official version.

Národní předmluva

Informace o citovaných dokumentech

IEC 60475 zavedena v ČSN EN 60475 (34 6702) Metodika vzorkování kapalných dielektrik

IEC 62535:2008 zavedena v ČSN EN 62535:2009 (34 6708) Izolační kapaliny – Zkušební metoda pro stanovení potenciálně korozivní síry v použitém a nepoužitém izolačním oleji

Informativní údaje z IEC 62697-1:2012

Mezinárodní normu IEC 62697-1 vypracovala technická komise IEC/TC 10 Kapaliny pro elektrotechnické aplikace.

Text této normy se zakládá na těchto dokumentech:

Úplnou informaci o hlasování při schvalování této normy lze najít ve zprávě o hlasování ve výše uvedené tabulce.

Tato publikace byla vypracována v souladu se směrnicemi ISO/IEC, část 2.

Komise rozhodla, že obsah této publikace se nebude měnit až do výsledného data aktualizace uvedeného na webových stránkách IEC (http://webstore.iec.ch) v údajích o této publikaci. K tomuto datu bude publikace buď

• znovu potvrzena;

• zrušena;

• nahrazena revidovaným vydáním, nebo

• změněna.

Souvisící ČSN

ČSN IEC 60050-212:2011 (33 0050) Mezinárodní elektrotechnický slovník – Část 212: Pevné, kapalné a plynné elektroizolační materiály

ČSN EN 60296 ed. 2 (34 6738) Kapaliny pro elektrotechnické aplikace – Nepoužité minerální izolační oleje pro transformátory a vypínače

ČSN EN 60567 ed. 3 (34 6725) Olejem plněná elektrická zařízení – Odběr vzorků plynů a analýza volných a rozpuštěných plynů – Návod

ČSN ISO 5725-1 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření – Část 1: Obecné zásady a definice

ČSN EN 13601 (42 1502) Měď a slitiny mědi – Tyče a dráty z mědi pro všeobecné použití v elektrotechnice

Vysvětlivky k textu této normy

V případě nedatovaných odkazů na evropské/mezinárodní normy jsou ČSN uvedené v článcích „Informace o citovaných dokumentech“ a „Souvisící ČSN“ nejnovějšími vydáními, platnými v době schválení této normy. Při používání této normy je třeba vždy použít taková vydání ČSN, která přejímají nejnovější vydání nedatovaných evropských/mezinárodních norem (včetně všech změn).

V přiložené tabulce jsou uvedeny termíny, u nichž je možné se setkat s různými českými překlady a v posledním sloupci je uveden termín, používaný v této normě. 

Vypracování normy

Zpracovatel: ORGREZ a.s., IČ 46900829, Ing. Jiří Brázdil, Ph.D.,MBA

Technická normalizační komise: TNK 110 Elektroizolační materiály

Pracovník Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví: Ing. Zuzana Nejezchlebová, CSc.

EVROPSKÁ NORMA EN 62697-1
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM Listopad 2012

ICS 29.040

Zkušební metody pro kvantitativní stanovení korozivních sloučenin síry
v nepoužitých a použitých izolačních kapalinách – 
Část 1: Zkušební metoda pro kvantitativní stanovení dibenzyldisulfidu (DBDS)
(IEC 62697-1:2012)

Test methods for quantitative determination of corrosive sulfur compounds in unused and used insulating liquids –
Part 1: Test method for quantitative determination of dibenzyldisulfide (DBDS)
(IEC 62697-1:2012)

Tato evropská norma byla schválena CENELEC dne 2012-09-28. Členové CENELEC jsou povinni splnit vnitřní předpisy CEN/CENELEC, v nichž jsou stanoveny podmínky, za kterých se této evropské normě bez jakýchkoliv modifikací uděluje status národní normy.

Aktualizované seznamy a bibliografické citace týkající se těchto národních norem lze obdržet na vyžádání v Řídicím centru CEN-CENELEC nebo u kteréhokoliv člena CENELEC.

Tato evropská norma existuje ve třech oficiálních verzích (anglické, francouzské, německé). Verze v každém jiném jazyce přeložená členem CENELEC do jeho vlastního jazyka, za kterou zodpovídá a kterou notifikuje Řídicímu centru CEN-CENELEC, má stejný status jako oficiální verze.

Členy CENELEC jsou národní elektrotechnické komitéty Belgie, Bulharska, Bývalé jugoslávské republiky Makedonie, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Chorvatska, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty, Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojeného království, Španělska, Švédska, Švýcarska a Turecka.

CENELEC

Evropský výbor pro normalizaci v elektrotechnice

European Committee for Electrotechnical Standardization

Comité Européen de Normalisation Electrotechnique

Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung

Řídicí centrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brusel

© 2012 CENELEC Veškerá práva pro využití v jakékoli formě a jakýmikoli prostředky
jsou celosvětově vyhrazena členům CENELEC.
Ref. č. EN 62697-1:2012 E

Předmluva

Text dokumentu 10/887/FDIS, budoucího prvního vydání IEC 62697-1, vypracovaný technickou komisí IEC/TC 10 Kapaliny pro elektrotechnické aplikace, byl předložen k paralelnímu hlasování IEC-CENELEC a byl schválen CENELEC jako EN 62697-1:2012.

Jsou stanovena tato data: 

Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. CENELEC [a/nebo CEN] nelze činit odpovědným za identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv.

Oznámení o schválení

Text mezinárodní normy IEC 62697-1:2012 byl schválen CENELEC jako evropská norma bez jakýchkoliv modifikací.

Obsah

Strana

Úvod 9

1 Rozsah platnosti 10

2 Citované dokumenty 10

3 Termíny, definice a zkratky 10

3.1 Termíny a definice 10

3.2 Zkratky 13

4 Vzorkování 13

5 Postup 14

5.1 Princip 14

5.2 Význam a použití 14

5.3 Rušivé vlivy (interference) 14

5.3.1 Koelující sloučeniny 14

5.3.2 Detektor elektronového záchytu (ECD) 14

5.3.3 Detektor emise atomů (AED) 14

5.3.4 Hmotnostní spektrometr (MS) 14

5.3.5 MS/MS 15

5.3.6 Rušivé vlivy (interference) z matrice 15

5.4 Přístrojové vybavení 15

5.4.1 Váhy 15

5.4.2 Plynový chromatograf 15

5.4.3 Systém sběru dat 16

5.5 Činidla a materiály 16

5.5.1 Čistota činidel 16

5.5.2 Plyny 16

5.5.3 Rozpouštědla 16

5.6 Standardní materiály (standardy) 16

5.6.1 Dibenzyldisulfid (DBDS) 16

5.6.2 Difenyldisulfid (DPDS) 16

5.6.3 Čistý olej 16

5.7 Standardní roztoky 16

5.7.1 Zásobní roztok 16

5.7.2 Roztok vnitřního standardu (IS) 16

6 Nastavení přístroje 17

6.1 Plynový chromatograf 17

6.1.1 Obecně 17

6.1.2 Nosný plyn 17

6.1.3 Injektor 17

6.1.4 Separační parametry 17

6.1.5 Detekce ECD 17

6.1.6 Detekce AED 17

6.1.7 Detekce MS 17

6.1.8 Detekce MS/MS 18

6.2 Kalibrace 18

6.2.1 Obecně 18

6.2.2 Postup kalibrace 18

Strana

6.2.3 Faktor odezvy determinace (ECD a AED) 18

6.2.4 Faktor odezvy determinace (MS) 18

6.2.5 Faktor odezvy stanovení (MS/MS) 19

6.3 Analýza 19

6.3.1 Předúprava vzorku 19

6.3.2 Dávkování vzorku 19

6.3.3 Chromatografický chod 19

6.3.4 Integrace píků 19

6.4 Výpočty 20

6.4.1 ECD a AED 20

6.4.2 Hmotnostní spektrometr (MS) 20

6.4.3 MS/MS 20

6.5 Výsledky 20

7 Přesnost dat 20

7.1 Detekční limit 20

7.2 Opakovatelnost 20

7.3 Reprodukovatelnost 21

8 Protokol 21

Příloha A (informativní)  Obrázky s typickými chromatogramy a výsledky 22

Příloha B (informativní)  Provozní parametry pro další vhodné detektory 28

Bibliografie 29

Příloha ZA (normativní)  Normativní odkazy na mezinárodní publikace a na jim příslušející evropské publikace 30

Obrázek A.1 – GC-ECD chromatogram – 2 mg kg^–1 DBDS and DPDS (IS) v bílém minerálním oleji 22

Obrázek A.2 – GC-ECD chromatogram – 200 mg kg^–1 DBDS and DPDS (IS) v bílém minerálním oleji 22

Obrázek A.3 – GC-ECD chromatogram komerčního minerálního izolačního oleje se známou kontaminací DBDS 23

Obrázek A.4 – GC-ECD chromatogram komerčního minerálního izolačního oleje s neznámou kontaminací DBDS 23

Obrázek A.5 – GC-ECD chromatogram komerčního minerálního izolačního oleje se známou kontaminací DBDS
obohacený nekomerční směsí polychlorovaných bifenylů (PCBs) 24

Obrázek A.6 – Olejový „otisk prstu“ uhlíku a síry (C-S) komerčního minerálního izolačního oleje se známou DBDS kontaminací získaný pomocí GC-AED 24

Obrázek A.7 – Olejový „otisk prstu“ uhlíku a síry (C-S) komerčního minerálního izolačního oleje s neznámou DBDS kontaminací získaný pomocí GC-AED 25

Obrázek A.8 – Olejový „otisk prstu“ uhlíku a síry (C-S) komerčního minerálního izolačního oleje se známou DBDS kontaminací získaný pomocí GC-AED 25

Obrázek A.9 – Extrahované iontové chromatogramy DPDS (IS) molekulárních iontů m/z 218 a DBDS molekulárních
iontů m/z 246 v bílém minerálním oleji obohaceném DBDS, koncentrace 4 mg kg^–1 26

Obrázek A.10 – Extrahované iontové chromatogramy DPDS (IS) molekulárních iontů m/z 218 a DBDS molekulárních
iontů m/z 246 v komerčním minerálním izolačním oleji se známou DBDS kontaminací 26

Obrázek A.11 – Extrahované iontové chromatogramy m/z 109 odvozené z CID DPDS (IS) molekulárního iontu m/z 218 a m/z 91 odvozené z CID DBDS molekulárního iontu m/z 246 v bílém minerálním oleji obohaceném DBDS, koncentrace (4 mg kg^–1) 27

Obrázek A.12 – Extrahované iontové chromatogramy m/z 109 odvozené z CID DPDS (IS) molekulárního iontu m/z 218 a m/z 91 odvozené z CID DBDS molekulárního iontu m/z 246 v komerčním minerálním oleji se známou DBDS kontaminací 27

Tabulka 1 – Naprogramované parametry teploty kolonové pece 17

Tabulka 2 – Parametry hmotnostního spektrometru 18

Tabulka 3 – Mez opakovatelnosti 21

Tabulka 4 – Mez reprodukovatelnosti 21

Úvod

Síra může být přítomna v izolačních kapalinách v různých formách, včetně elementární síry, anorganických sirných sloučenin a organických sloučenin síry. Počet různých sloučenin síry sestávajících z různých izomerů a homologů může jít do stovek. Koncentrace celkové síry (TS) v izolačních kapalinách závisí na původu kapaliny, rafinačních procesech, stupni rafinace a složení, včetně přidávání aditiv do základových olejů. Základové oleje obsahují minerální bázi parafinických a naftenických olejů, syntetické iso-parafiny, získané prostřednictvím procesu konverze plynu do kapaliny (GTL-Fischer-Tropsch), estery, polyalfaolefiny, polyalkylenglykoly, atd. Aditiva mohou být složená z látek potlačujících elektrostatický výboj, dezaktivátorů kovů, pasivátorů kovů, fenolických a síru obsahujících antioxidantů, jako jsou polysulfidy, disulfidy, dibenzyldisulfidy (DBDS), atd.

Některé sloučeniny síry, přítomné v izolační kapalině, vykazují antioxidační vlastnosti a vlastnosti deaktivace kovů, aniž by byly korozivní, zatímco o jiných sloučeninách síry je známo, že reagují s kovovými povrchy. Konkrétně, sloučeniny síry, jako sulfanylové sloučeniny (dříve merkaptany), jsou velmi korozivní vůči kovovým komponentům elektrických zařízení. Přítomnost těchto agresivních sloučenin síry byla spojena s poruchami elektrických zařízení, používaných ve výrobě, přenosu a distribuci elektrické energie po několik desetiletí. Proto, norma IEC pro minerální izolační oleje uvádí, že korozivní sloučeniny síry, nesmí být přítomny v nepoužitých a použitých izolačních kapalinách (viz IEC 60296) [5].

V poslední době byl vážný nepříznivý vliv korozivní síry spojován s přítomností specifické vysoce korozivní sloučeniny síry, DBDS. Tato sloučenina byla nalezena v některých minerálních izolačních olejích [1, 14, 15, 16], a bylo prokázáno, že přítomnost této sloučeniny má za následek tvorbu sulfidu mědi na povrchu měděných vodičů za normálních provozních podmínek transformátorů [2].

Současné standardní zkušební metody pro detekci korozivní síry (ASTM D1275, metody A a B, a DIN 51353)
a potenciálně korozivní síry v použitém a nepoužitém izolačním oleji (IEC 62535) jsou empirické a kvalitativní. Tyto metody se opírají o vizuální a subjektivní vnímání barevných profilů. Metody neposkytují kvantitativní výsledky, pokud jde o koncentraci DBDS nebo jiných korozivních sloučenin síry, přítomných v izolačních kapalinách.

Navíc, metody stanovení korozivní síry a potenciálně korozivní síry v izolačních kapalinách (ASTM D1275,
metoda B a IEC 62535) jsou aplikovatelné pouze na minerální izolační oleje, které neobsahují pasivátory kovů, jinak mohou metody přinést negativní výsledky, dokonce i když jsou sloučeniny korozivní síry v izolačních kapalinách přítomny – tudíž poskytují falešně negativní výsledek zkoušky. Na druhé straně, pokud se zkouší zestárlé izolační oleje (např. ty s relativně vysokou kyselostí), může zkušební metoda vykazovat nejednoznačné výsledky a vést k falešně pozitivním výsledku zkoušky. Je doporučena další analýza izolačních kapalin, např. IEC 62535 uvádí, že v případě, že jsou pochybnosti v interpretaci výsledků kontroly papíru, mělo by být složení sraženiny analyzováno jinými metodami (například SEM-EDX).

Z tohoto důvodu byla ustavena IEC/TC 10 WG 37, aby připravila zkušební metody pro jednoznačné kvantitativní stanovení korozivních sloučenin síry v nepoužitých a použitých izolačních kapalinách. Vzhledem ke složitosti těchto stanovení jsou zkušební metody rozděleny do tří částí:

Část 1 – Zkušební metoda pro kvantitativní stanovení dibenzyldisulfidu (DBDS).

Část 2 – Zkušební metody pro kvantitativní stanovení celkového obsahu korozivní síry (TCS).

Část 3 – Zkušební metody pro kvantitativní stanovení celkového množství sulfanylových sloučenin (dříve merkaptany) a disulfidů (TMD) a jiných cílených korozivních druhů síry.

Zdraví a bezpečnost

Smyslem této části IEC 62697 není zamýšlet se nad všemi bezpečnostními problémy, spojenými s jejím použitím. Je na odpovědnosti uživatele normy, aby si před jejím použitím stanovil přiměřená zdravotní a bezpečnostní opatření a určil použitelnost regulačních omezení.

S izolačními kapalinami, které jsou předmětem této normy, by se mělo zacházet s ohledem na požadavky osobní hygieny. Přímý kontakt s očima může způsobit mírné podráždění. V případě kontaktu s očima by se měl provést výplach velkým množstvím čisté tekoucí vody a měla by se vyhledat lékařská pomoc.

Některé ze zkoušek, specifikovaných v této normě, používají postupy, které by mohly vést k nebezpečným situacím. V těchto případech je nutné se obrátit pro návod na příslušné normy.

Životní prostředí

Tato norma je použitelná pro minerální izolační oleje, izolační oleje na bázi přírodních esterů, chemikálie a použité vzorkovnice. Odstranění těchto položek by se mělo provádět v souladu s platnou národní legislativou s důrazem na vliv na životní prostředí. Měla by být přijata všechna bezpečnostní opatření, aby se předešlo únikům chemikálií, použitých během zkoušky, do životního prostředí.

1 Rozsah platnosti

Tato část IEC 62697 specifikuje zkušební metodu pro kvantitativní stanovení korozivních sloučenin síry – dibenzyl-
disulfidu (DBDS) v použitých a nepoužitých izolačních kapalinách v rozsahu koncentrace (5 až 600) mg kg^–1.

Konec náhledu - text dále pokračuje v placené verzi ČSN.